CN116158199A - 焊料喷流的评价装置和评价方法、以及印刷电路板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
评价装置(200)具有安装于在输送机(104)上被输送的输送部件的薄板部件(201)。为了对焊接装置的焊料喷流(110)的状态进行评价,评价装置(200)在通过输送机(104)而在熔融焊料槽(102)的上方通过时,通过红外线摄像头(107)测定与焊料喷流(110)接触的薄板(201)的温度分布。薄板部件(201)由在与焊料喷流(110)接触时,在薄板部件(201)的内部的热传导所引起的热的移动速度比从焊料喷流(110)向薄板部件(201)的热传递所引起的热的移动速度高的尺寸和材质构成。
Description
技术领域
本发明涉及焊料喷流的评价装置和评价方法、以及印刷电路板的制造方法。
背景技术
使熔融焊料喷射而将电子部件焊接于印刷电路板的装置通常在生产线上使用。在这样的焊接装置中,焊料喷流与搭载了电子部件的印刷电路板的接触状态会影响焊接品质。因此,为了避免次品的产生,在制造印刷电路板时,要求适当地评价焊料喷流的状态。
例如,日本特开平10-193092号公报(专利文献1)记载了如下的焊料喷流控制装置:其使熔融焊料从焊料槽内的喷嘴向上方喷射,在使喷射的焊料与配置于喷嘴上方的板状部件接触的状态下,对焊料喷流与板状部件的接触状态进行拍摄。进而,在专利文献1中,对上述拍摄图像进行信号处理,检测焊料喷流与板状部件的接触宽度,并且控制焊料喷流泵的转速,以使检测到的接触宽度稳定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-193092号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1中,由耐热性玻璃或耐热性树脂构成板状部件。在使用耐热性玻璃时,通过CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)摄像头拍摄焊料喷流与板状部件的接触图像,在使用耐热性树脂时,通过红外线摄像头拍摄焊料喷流与板状部件的接触图像。
然而,在通过CCD摄像头对耐热性玻璃板与焊料喷流的接触状态进行拍摄的情况下,拍摄图像产生局部的光晕,由此可能难以通过图像处理来评价耐热性玻璃板与焊料喷流的接触状态。具体而言,耐热性玻璃板与焊料喷流之间存在助焊剂导致的气泡和焊料喷流的三维起伏形状导致的空间成为局部的光晕的原因。
另一方面,在通过红外线摄像头对耐热性树脂与焊料喷流的接触状态进行拍摄的情况下,由于耐热性树脂的热阻大,到由红外线摄像头得到的拍摄图像上的温度分布显示耐热性树脂与焊料喷流的接触区域为止,可能会产生时间损失。其结果是,可能难以通过图像处理来评价耐热性树脂与焊料喷流的接触状态。
本发明是为了解决这样的问题而完成的,本发明的目的为提供能够稳定地评价焊料喷流的状态的评价装置和评价方法,并且提供避免了焊接不良的稳定的印刷电路板的制造方法。
用于解决课题的手段
根据本发明的某个方面,为用于焊接装置的焊料喷流的评价装置,焊接装置具备:熔融焊料槽,其喷出焊料喷流;输送机,其以通过熔融焊料槽的上方的方式输送焊接对象物;以及通过熔融焊料槽的上方的物体内的温度分布测定器。评价装置具有在输送机上被输送的输送部件和薄板部件。薄板部件相对于输送部件安装于在熔融焊料槽的上方与焊料喷流接触的位置。薄板部件构成为在与焊料喷流接触时,在薄板部件的内部的热传导所引起的热的移动速度比从焊料喷流向薄板部件的热传递所引起的热的移动速度高。
根据本发明的另一个方面,为焊料喷流的评价方法,该评价方法具备:获得步骤,在根据本发明的评价装置通过熔融焊料槽的上方时,通过温度分布测定器对薄板部件进行测定,由此获得表示薄板部件的面内的温度分布的热图像;以及判定步骤,根据通过热图像的图像处理而得到的面内的温度分布的情况,判定焊料喷流的状态的优劣。
根据本发明的其他方面,印刷电路板的制造方法具备:评价工序,通过根据本发明的焊料喷流的评价方法对焊接装置的焊料喷流进行评价;以及焊接工序,利用输送机使印刷电路板通过焊接装置的熔融焊料槽的上方。焊接工序在通过评价工序判定了焊料喷流的状态的优劣之后执行。
发明效果
根据本发明,能够提供根据由温度分布测定器测定出的薄板部件或焊料喷流的水平面内的温度分布,能够稳定地评价焊料喷流的状态的评价装置和评价方法,并且能够提供通过在该评价之后设置焊接工序而避免了焊接不良的稳定的印刷电路板的制造方法。
附图说明
图1是对成为本实施方式的焊料喷流的评价装置的评价对象的焊接装置的结构进行说明的概念性的立体图。
图2是用于对本实施方式的焊料喷流的评价试验时的动作进行说明的概念性的立体图。
图3是对本实施方式的焊料喷流的评价试验中的用于图像处理的结构例进行说明的框图。
图4A是对图2所示的评价装置的结构例进行说明的立体图。
图4B是图4A所示的评价装置的展开图。
图4C是对图2所示的评价装置的结构例进行说明的俯视图。
图5是示出薄板的材质和板厚与毕奥数的关系的一例的曲线图。
图6A是在薄板与焊料喷流接触的状态下的概念性的第1剖视图。
图6B是在薄板与焊料喷流接触的状态下的概念性的第2剖视图。
图7是示出输送部件的结构的第1变形例的立体图。
图8是示出输送部件的结构的第2变形例的立体图。
图9A是对利用实施方式1的焊料喷流的评价装置的评价试验进行说明的第1概念图。
图9B是对利用实施方式1的焊料喷流的评价装置的评价试验进行说明的第2概念图。
图9C是对在图9A和图9B的状态下得到的热图像中的温度分布进行说明的概念图。
图10是对在实施方式2的焊料喷流的评价试验中得到的热图像的加工例进行说明的概念图。
图11是对加工后的热图像内的检查框的设定例进行说明的概念图。
图12是对评价2次喷流的状态的定量参数值的设定例进行说明的概念图。
图13是用于对根据热图像的不良判定例进行说明的概念图。
图14是成为评价对象的焊接装置的概念性的立体图。
图15是焊料喷流正常时的图14的剖视图。
图16是用于对焊料喷流的异常原因进行说明的与图15相同位置的第1剖视图。
图17是用于对焊料喷流的异常原因进行说明的与图15相同位置的第2剖视图。
图18是用于对焊料喷流的异常原因进行说明的与图15相同位置的第3剖视图。
图19是对实施方式3的焊料喷流的评价方法和印刷电路板的制造方法进行说明的流程图。
图20是对在实施方式3的焊料喷流的评价方法中使用的评价模型的一例进行说明的概念图。
图21是对利用实施方式3的焊料喷流的评价方法的回归预测的一例进行说明的概念图。
图22A是用于对焊料喷流在输送方向的铅直截面中的形状的第1例进行说明的概念性的剖视图。
图22B是用于对焊料喷流在输送方向的铅直截面中的形状的第2例进行说明的概念性的剖视图。
图22C是用于对焊料喷流在输送方向的铅直截面中的形状的第3例进行说明的概念性的剖视图。
图23A是用于对印刷电路板未通过时的焊料喷流的截面形状的第1例进行说明的概念性的剖视图。
图23B是用于对图23A所示的焊料喷流与印刷电路板的接触状态进行说明的概念性的剖视图。
图24A是用于对印刷电路板未通过时的焊料喷流的截面形状的第2例进行说明的概念性的剖视图。
图24B是用于对图24A所示的焊料喷流与印刷电路板的接触状态进行说明的概念性的剖视图。
图25A是示出焊料喷流的热图像的第1例和对应的截面形状的图。
图25B是示出焊料喷流的热图像的第2例和对应的截面形状的图。
图26是对焊料喷流的截面形状与针对红外线摄像头的辐射能的关系进行说明的概念性的剖视图。
图27是对焊料喷流的截面形状与红外线摄像头的检测温度的关系进行说明的概念性的剖视图。
图28是对焊料喷流的流量与红外线摄像头的检测温度的关系进行说明的概念性的剖视图。
图29A是对1次喷流正常时的温度分布的一例进行说明的热图像和曲线图。
图29B是对1次喷流异常时的温度分布的一例进行说明的热图像和曲线图。
图30A是对使用了检查框的1次喷流的监视例进行说明的概念图。
图30B是对使用了检查框的2次喷流的监视例进行说明的概念图。
图31是对实施方式4的焊料喷流的评价方法和印刷电路板的制造方法进行说明的流程图。
图32是对实施方式4的变形例的焊料喷流的评价方法进行说明的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下,对多个实施方式进行说明,但最初就已预想到能够适当地组合在各实施方式中说明的结构。另外,以下,对图中的相同或相当部分标注相同标号,原则上不重复其说明。
实施方式1
图1是对成为本实施方式的焊料喷流的评价装置的评价对象的焊接装置的结构进行说明的概念性的立体图。
参照图1,焊接装置100具备箱体101、配置于该箱体101的内部的熔融焊料槽102、输送机104、预加热装置106以及红外线摄像头107。
熔融焊料槽102具备驱动使熔融焊料流动的叶轮的马达108。马达108使熔融焊料流动,由此从熔融焊料槽102朝向上部产生焊料喷流。
输送机104在预加热装置106的内部和熔融焊料槽102的上方,输送作为焊接对象物的代表例而示出的印刷电路板103。预加热装置106包含预热加热器105。在熔融焊料槽102处进行焊接之前,预热加热器105加热印刷电路板103。印刷电路板103在利用输送机104通过熔融焊料槽102的上部时,与焊料喷流接触,由此该接触部位的部件被焊接。
红外线摄像头107作为“温度分布测定器”的一个实施例而设置,该“温度分布测定器”具有对包括通过熔融焊料槽102的上方的物体内在内的、从熔融焊料槽102的上方朝向输送机104以及熔融焊料槽102的规定的视野内的温度分布进行测量或监视的功能。
图2是用于对本实施方式的焊料喷流的评价试验时的动作进行说明的概念性的立体图。
参照图2,在焊料喷流的评价试验时,在图1所示的焊接装置100中,焊料喷流的评价装置200代替印刷电路板103被输送机104输送。
图2示出了评价装置200正在通过熔融焊料槽102的上方的时机。在该时机,从熔融焊料槽102喷出的焊料喷流110与评价装置200的薄板201局部地接触。在该时机,从上方通过红外线摄像头107拍摄与焊料喷流110接触的该薄板201,由此获得表示薄板201的面内(平面方向)的温度分布的图像(以下,也称为“热图像”)。例如,在薄板201以预先确定的一定速度被输送的状态下,连续地进行多张利用红外线摄像头107的拍摄。进而,设置用于显示该热图像的显示部109。显示部109由液晶显示器等构成,具有显示基于由红外线摄像头107拍摄的图像的信息的功能。
在本实施方式中,焊料喷流110由1次喷流111和2次喷流112构成。1次喷流111从多孔的喷出口喷出,由此具有凹凸形状。与此相对,2次喷流112从一个较大的开口的喷出口喷出,由此具有一致的面形状。
在本实施方式中,通过使用由红外线摄像头107拍摄到的热图像的图像处理,评价焊料喷流110的状态。另外,只要能够获得相同的热图像,也能够通过与红外线摄像头107不同的设备来实现“温度分布测定器”的功能。
图3示出了对本实施方式的焊料喷流的评价试验中的用于图像处理的结构例进行说明的框图。
参照图3,构成由红外线摄像头107拍摄到的热图像的热图像数据(例如,表示构成热图像的多个像素各自的温度测量值的数据)被输入到控制器300。而且,由红外线摄像头107拍摄到的热图像能够在显示部109中以能够目视确认的方式(例如,与各像素对应地根据检测温度而使显示颜色不同的方式)直接显示。
控制器300例如能够作为个人计算机的一个功能而构成。或者,在图3中,将控制器300和红外线摄像头107标记为不同设备,但也能够通过内置于红外线摄像头107的微计算机等构成控制器300。
控制器300具有作为与外部的接口功能的A/D(Analog to Digital:模数)转换器310和D/A(Digital to Analog:数模)转换器340、存储器320、CPU(Central ProcessingUnit:中央处理单元)330、以及作为数据传输路径的总线350。
A/D转换器310、存储器320、CPU 330以及D/A转换器340能够经由总线350彼此进行数据和信号的交换。存储器320构成为包含ROM(Read Only Memory:只读存储器)和RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等。例如,存储器320存储用于执行本实施方式的焊料喷流的评价试验的程序和该程序所使用的数据。或者,存储器320也能够存储作为该评价试验的结果而得到的计算数据(各种参数值、判定结果以及加工后的图像数据等)。
D/A转换器340将表示由CPU320计算出的计算数据的数字信号转换为模拟电压信号,并向控制器300的外部输出。由此,上述计算数据作为控制器300的输出数据被提供给控制器300的外部设备。例如,显示部109能够根据控制器300的输出信号而显示由焊料喷流110的评价试验求出的各种参数值、判定结果以及图像(包含利用图像处理的加工后的图像)。
接着,使用图4A~图4C对图2所示的评价装置200的结构例进行说明。
图4A示出了评价装置200单体的组装时的立体图。评价装置200通过将薄板部件(以下,简称为“薄板”)201安装于输送部件210而构成。
图4B示出了用于对输送部件210的结构例进行说明的、图4A的展开图,图4C示出了从上方观察评价装置200的俯视图。
输送部件210具有上夹具211和下夹具212、间隔件213、作为“固定部件”的滚花螺钉214、定位销215以及内六角螺栓216。
下夹具212具有矩形形状,上夹具211在输送机104上的输送方向的后方侧具有开口部,即具有所谓的“凵”字形状。薄板201安装于下夹具212的对置的2条边中的第1边212a。即,在薄板201的面方向上,薄板201与上述2条边中的第2边212b之间设置有空间219。第1边212a先于第2边212b在输送机104上沿输送方向被输送。
上夹具211和下夹具212与间隔件213的位置关系由2个定位销215规定。薄板201配置于通过间隔件213而形成在上夹具211与下夹具212之间的空间内。薄板201通过1个滚花螺钉214固定于下夹具212(第1边212a)。进而,上夹具211、下夹具212以及间隔件213以薄板201没有介入的方式通过9个内六角螺栓216共同紧固。
间隔件213的厚度比薄板201的板厚大,薄板201固定于下夹具212,另一方面,被配置为在与上夹具211之间,存在用于允许薄板201的热膨胀的、沿薄板201的板厚方向的间隙(相当于“第1间隙”)。
进而,如图4C所示,薄板201以如下位置关系配置:在该薄板201的面内方向上,也相对于间隔件213,在与间隔件213之间具有间隙217。即,薄板201以在与间隔件213之间设置间隙217这样的位置关系,在载置于下夹具212之上的状态下,通过贯通上夹具211的滚花螺钉214固定于下夹具212(第1边212a)。
另外,间隙217的长度(面方向)被设计为比(薄板201的线膨胀系数)×(室内与喷流焊料101的温度差)×(薄板201的宽度)大。由此,即使在与焊料喷流110接触时薄板201热膨胀,也能够被间隔件213约束从而防止薄板201翘曲。间隙217与“第2间隙”对应。
相反,为了防止热膨胀导致的薄板201的变形,成为输送部件210仅在周边部支承薄板201的结构,因此可能会因薄板201的自重而产生挠曲。因此,关于薄板201,优选通过选定刚性较高的材质(例如,钨等)而减轻自重挠曲的影响。
通过使评价装置200成为这样的结构,薄板201的约束点仅是紧固该滚花螺钉214的部位一个点,因此该薄板201与焊料喷流110接触时的该薄板201的热膨胀导致的伸缩不受到约束。其结果是,在与焊料喷流110接触时,薄板201能够维持保持平面而不翘曲的状态。由此,由红外线摄像头107拍摄到的热图像上的薄板201的面内的温度分布能够准确反映薄板201与焊料喷流110的接触区域而以较高的再现性被获得。
薄板201优选由热传导性较高的物质构成,例如,能够以板厚为0.2[mm],板宽200[mm]×板长200[mm]的尺寸的钨板构成。优选在薄板201(钨板)的被红外线摄像头107拍摄的拍摄面涂布黑体喷雾,由此提高该面的辐射率。薄板201以如下尺寸和材质构成:在与焊料喷流110接触时,在薄板201的内部的热传导所引起的热的移动速度比从焊料喷流110向薄板201的热传递所引起的热的移动速度高。
薄板201的板厚和材质能够根据毕奥数选定。毕奥数通常作为表示热传递相对于热传导的快慢的参数来使用。在薄板201中,板厚显著小于面尺寸(0.2<<200),因此在本实施方式中,能够通过(毕奥数)=(焊料喷流110的热传递率)×(板厚)÷(薄板201的热传导率)来求出。
毕奥数大于0.1时,意味着存在内部的热传导所引起的热的移动比焊料喷流110的热传递所引起的热的移动慢的倾向。在这种情况下,直到焊料喷流110的状态作为温度分布而表现在通过红外线摄像头107拍摄的薄板201的面上为止会产生时间延迟。因此,在本实施方式中,关于薄板201的材质和板厚,优选毕奥数选定为0.1以下。
在图5中,作为示出薄板的材质和板厚与毕奥数的关系的一例的曲线图,示出了针对钨板和钛板,将板厚作为参数来求出毕奥数的一例。
图5的横轴和纵轴分别示出了板厚和毕奥数。在图5中,示出了薄板201为钛板时的特性C1和薄板201为钨板时的特性C2。另外,钨的热传导率为174[W/m/K],钛的热传导率为21.9[W/m/K]。另一方面,焊料喷流110的热传递率为10000[W/m2/K]。
由图5可知,在钨板(C2)中,即使板厚为1[mm],毕奥数也不会达到0.1。另一方面可知,在钛板(C1)中,板厚超过0.2[mm]时,毕奥数超过0.1,因此在通过钛板构成薄板201的情况下,板厚应该选定为0.2[mm]以下。
通过这样的基于毕奥数的选定,作为薄板201的材质,能够采用钨和钛以外的其他金属(例如,铝、铁等)。或者,也能够通过氮化铝和氮化硅等陶瓷来构成薄板201。
薄板201(例如,钨板)开设有直径4[mm]的孔。使直径3[mm]的滚花螺钉214贯通该孔,并固定于下夹具212,由此薄板201以连杆状与输送部件210连结而不密接。薄板201的孔的直径被设计为比滚花螺钉214的直径大。两者的直径差是考虑在该孔与滚花螺钉214之间产生的间隙不会妨碍与焊料喷流110接触时的薄板201的热膨胀来设计的。具体而言,以薄板201不会因滚花螺钉214沿面方向产生的热膨胀而变形的方式决定上述间隙的尺寸。
另外,在图4A~图4C的例子中,使开设于薄板201的孔仅为1个,但只要在固定的滚花螺钉214与薄板(钨板)201的孔之间确保能够吸收热膨胀导致的伸缩量的间隙,也可以设置薄板(钨板)201的多个孔,在多个部位使用滚花螺钉214将薄板201以连杆状与输送部件210连结。
另一方面,上夹具211、下夹具212以及间隔件213能够通过对利用环氧树脂浸渗玻璃布而得到的耐热性树脂进行加工来制造。或者,也能够通过聚醚、醚、酮类树脂以及聚酰亚胺类树脂等耐热性树脂、铝和不锈钢等金属、或氧化铝、氮化铝以及氮化硅等陶瓷来构成上夹具211、下夹具212以及间隔件213。
出于防止妨碍焊料喷流110的形状的目的,要求设置于薄板201的输送方向的后方侧的、薄板201与下夹具212的第2边212b之间的空间219。
图6A和图6B示出了在薄板201与焊料喷流110接触的状态下的概念性的剖视图。图6A和图6B示出了包含图4A所记载的、评价装置200的VI-VI截面的剖视图。
图6A示出了在输送部件210设置有空间219,焊料喷流110的形状未受到妨碍的接触状态下的剖视图。另一方面,图6B示出了在输送部件210未设置空间219,焊料喷流110的形状受到妨碍的接触状态下的剖视图。
参照图6A和图6B,下夹具212向从薄板201到焊料喷流110的方向(下方侧)比薄板201突出。因此,如图6B这样,在不设置空间219而将薄板201安装于输送部件210的结构中,在薄板201与焊料喷流110接触时,即,在拍摄热图像时,焊料喷流110的形状被扰乱。由此,可能难以获得准确地反映了焊料喷流110的形状的热图像。
与此相对,如图6A所示,相对于焊料喷流110的喷出口的沿着输送方向的长度WS,适当地确保空间219的沿着输送方向的长度W1,由此在薄板201与焊料喷流110接触的期间,焊料喷流110的形状不会被扰乱。其结果是,能够通过红外线摄像头107获得准确地反映了焊料喷流110的形状的热图像。
例如,当以在W1与WS之间W1>(WS/2)成立的方式确保了空间219时,能够避免焊料喷流110的形状的扰乱而获得薄板201的热图像。另外,上述WS能够与在焊接装置100中,在以最大输出驱动熔融焊料槽102的马达108时产生的焊料喷流110的宽度(例如,2次喷流112的宽度)对应地设定。
而且,根据图6A和图6B也能够确认在图4A~图4C中说明的、薄板201利用滚花螺钉214和螺栓216安装于上夹具211、下夹具212以及间隔件213的安装结构。即,薄板201由于间隔件213的存在而以不与上夹具211和下夹具212双方紧贴的方式固定,在薄板201与上夹具211之间沿板厚方向设置有间隙218。而且,在滚花螺钉214与用于使滚花螺钉214贯通的薄板201的孔之间也利用两者的直径的差设置有间隙221。间隙218与“第1间隙”的一个实施例对应,间隙221与“第3间隙”的一个实施例对应。这样,薄板201以在板厚方向和面方向双方具有间隙的状态固定,因此薄板201不会因热膨胀而凹凸变形,能够以保持平面的状态与焊料喷流110接触。
在图4A~图4C中,对使下夹具212为“口”字形状的输送部件210的结构例进行了说明,但输送部件210的结构并不限定于该例。
图7和图8示出了输送部件210的结构的变形例。
参照图7,在第1变形例中,输送部件210的下夹具212与上夹具211同样地,在输送方向的后方侧具有开口部,即具有所谓的“凵”字形状。这样,不设置在图6A中说明的空间219,就能够避免焊料喷流110的形状的扰乱来输送评价装置200。由此,也能够实现评价装置200的小型化。另一方面,在图7的结构中,与图4A~图4C的“口”字形状相比,下夹具212的结构上的强度降低。
参照图8,在第2变形例中,与第1变形例同样地以“凵”字形状构成的输送部件210还具有与上夹具211和下夹具212为分体部件的加强件220。下夹具212被制作成在输送方向的后方侧,即开口部侧具有比上夹具211长的部位212c。进而,加强件220通过螺栓222固定于在与输送方向交叉的方向上对置的两侧的部位212c。
在图8的结构中,加强件220相对于焊料喷流110的喷出口位于比薄板201靠上方侧的位置,因此与薄板201接触的焊料喷流110的形状不会因加强件220的影响而扰乱。因此,不设置空间219,就能够避免焊料喷流110的形状的扰乱,进行利用评价装置200的评价试验。而且,与图7相比,能够确保输送部件210的结构上的强度。在图8中,下夹具212与“第1部件”的一个实施例对应,加强件220与“第2部件”的一个实施例对应。
接着,使用图9A~图9C对利用实施方式1的焊料喷流的评价装置的评价试验进行说明。
图9A示出了评价装置200通过焊料喷流110的上方时的概念性的立体图。在这种状态下,在薄板201的下表面,包含1次喷流111和2次喷流112的焊料喷流110局部地接触。
在图9B中,通过用虚线标记评价装置200,概念性地示出图9A的状态下的1次喷流111和2次喷流112与薄板201的接触状态。在薄板201中,在图9B中涂上阴影的、与焊料喷流110(1次喷流111和2次喷流112)的接触部位的温度上升。
因此,利用红外线摄像头107拍摄图9A的状态下的薄板201,由此能够得到反映了图9B的涂黑区域的温度上升的热图像。
图9C示出了以等温线示出该热图像250中的温度分布的概念图。
如图9C所示,在热图像250中,该薄板201与焊料喷流110接触的部位成为高温。等温线111t对应于与1次喷流111的接触部位而示出斑点状的温度分布。而且,等温线112t对应于与2次喷流112的接触部位而示出带状的温度分布。即,等温线111t和112t示出了1次喷流111和2次喷流112在与薄板201的接触部位处的形状。即,能够根据等温线111t和112t来评价1次喷流111和2次喷流112的状态。
例如,热图像250被分割成M×N个像素区域(M、N为自然数),以能够使薄板201的表面上的温度与坐标对应起来进行处理。即,对热图像250的横向(宽度方向)进行M分割(例如,M=640),并且,对热图像250的纵向(输送方向)进行N分割(例如,N=480),由此热图像250由具有640×480个像素区域的二维矩阵构成。
其结果是,能够根据热图像250内的多个像素区域各自的温度数据,确定如图9C所示那样的、与焊料喷流110即1次喷流111和2次喷流112的接触部位。即,通过热图像250的图像处理,能够利用评价装置200(薄板201)检测焊料喷流110的切断面的形状。其结果是,能够掌握焊料喷流110(1次喷流111和2次喷流112)的状态,从而稳定地评价是否是能够正常制造印刷电路板的状态。
实施方式2
在实施方式2中,对利用实际的焊接装置100的焊料喷流的优劣判定例进行说明。
在图1所示的焊接装置100中,例如,在喷出无铅焊料(例如,Sn-3.0Ag-0.5Cu的标准组成)的焊料喷流110的熔融焊料槽102中,通过焊料加热用加热器(未图示),将焊料喷流110的温度控制在目标温度(例如,250[℃])。
在该状态下,使在实施方式1中说明的焊料喷流的评价装置200通过熔融焊料槽102的上方,在焊料喷流110与评价装置200(薄板201)接触的时机,利用红外线摄像头107拍摄评价装置200(薄板201)。由此,获得图9C例示的热图像250。
图10示出了热图像250的图像处理例。
参照图10,作为图像处理的一例,通过相对于上述的焊料喷流110的温度250[℃]将阈值设为240[℃]的二值化处理,得到分辨了240[℃]以上的部位和小于240[℃]的部位的加工图像252,在图10中,用阴影示出240[℃]以上的部位。通过加工图像252,能够分别针对上述的多个像素区域(例如,640×480个),分类为240[℃]以上、即与焊料喷流110的接触区域和小于240[℃]、即与焊料喷流110的非接触区域。
另外,在图10的图像例中,与1次喷流111的接触区域朝向图中的上方阶段性地缩小是因为如图1所示那样,输送机104相对于水平面以一定角度(例如,5[°]左右)倾斜。
在图10的加工图像中,预先定义图11所示那样的检查框。
参照图11,能够与焊料喷流110(1次喷流111和2次喷流112)的喷出形状对应地设置1次喷流111的检查框111c以及2次喷流112的检查框112c。各检查框111c和检查框112c能够以在图9C中说明的多个像素区域(例如,640×480个)为单位来定义。
由此,在各检查框111c和检查框112c内,与焊料喷流110的接触区域(阴影部位)和非接触区域(白色部分)按照像素区域单位而被区别。其结果是,例如,在各检查框111c中,能够根据相对于整体的面积(像素区域的个数)的、与焊料喷流110的接触区域的面积(像素区域的个数)来判定1次喷流111的状态的优劣。例如,能够在接触区域相对于整体面积的比例为预先确定的判定值(例如,40[%])以上时,判定为与该检查框111c对应的1次喷流111的状态为良好(合格),另一方面,在该比例小于判定值时,判定为该1次喷流111的状态为不良(不合格)。
关于2次喷流112的状态,能够通过如图12中所说明的定量值的导入来判定。
参照图12,在2次喷流112的检查框112c中,能够通过分别在沿着画面上下方向(即,生产线输送方向)的多个部位,对接触区域(阴影区域)的像素区域数进行计数,来计算接触长度。
例如,在各检查框112c中,能够在5处计算接触长度L1~L5。而且,能够将接触长度L1~L5的平均值作为该检查框112c中的2次喷流112的接触长度。通过判定该接触长度(平均值)是否在预先确定的正常范围(例如,相对于检查框112c的上下方向的长度的50[%]~80[%])内,能够评价2次喷流112的状态是良好(合格)还是不良(不合格)。
而且,通过针对2次喷流112设置有多个的检查框112c之间的接触宽度的比较,也能够对2次喷流112的沿着与生产线输送方向垂直的方向(宽度方向)的喷流状态的偏差(变动)进行评价。
例如,在图12的例子中,当在设置有5个的检查框112c中分别计算出焊料喷流(2次喷流112)的接触长度(平均值)LAV1~LAV5时,能够计算相对于LAV1~LAV5的平均值LAV*(整体平均值)的、LAV1~LAV5中的最大值LAVmax,从而评价2次喷流112的宽度方向的变动。例如,如果(LAV*/LAVmax)为预先确定的判定值(例如,80[%])以上,则判定为焊料喷流110(2次喷流112)的宽度的变动较小,是良好的状态。
如在实施方式2中所说明的,能够使用通过实施方式1的评价装置的拍摄而得到的热图像,通过按照每个像素区域区别与焊料喷流110的接触和非接触的图像处理,定量地判定焊料喷流110(1次喷流111和2次喷流112)的状态(良好/不良)。
图13示出了根据热图像的不良判定例。
参照图13,针对1次喷流111,在检查框111x、111y、111z中,与焊料喷流110的接触区域的比例比判定值低,由此自动检测到不良。而且,根据判定为不良的检查框111c的位置,能够掌握1次喷流111的未接触区域或接触不充分的区域。同样地,针对2次喷流112,根据多个检查框112c之间的与焊料喷流110的接触长度的变动较大这一点,能够掌握在宽度方向上不一致的形状的2次喷流112x。其结果是,能够容易地检测焊料喷流110的流路的堵塞、焊料喷流110的喷出口的倾斜、或者焊料喷流110的流量不足等异常。
这样,根据实施方式2,在利用焊接装置100的印刷电路板103的制造工序(量产)开始之前,或者在该制造工序的中途,能够使用焊料喷流的评价装置200来确认和评价焊料喷流110的状态。
根据实施方式2,在通过上述定量评价而判定为焊料喷流110的状态不良的情况下,能够根据实际的热图像推测不良原因。
另外,在实施方式2中,说明了分别针对1次喷流111和2次喷流112设置检查框111c和112c,并基于各检查框111c和112c中的接触区域的个数进行优劣判定,但也可以进行不设置这样的检查框的优劣判定。
例如,针对图10的加工图像252,能够预先定义焊料喷流110良好时的基准热图像。在该基准热图像中,针对与加工图像252(图10)共同定义的多个图像区域(例如,640×480个)中的各个图像区域,预先设定是接触区域和非接触区域中的哪一方。因此,通过在根据热图像250得到的加工图像252(图10)与上述基准区域之间,针对多个像素区域中的每一个进行是接触区域和非接触区域中的哪一方的一致判定的图案匹配来得到一致率(一致像素区域数/所有像素区域数),将该一致率与判定值进行比较,由此也能够实现与上述相同的焊料喷流110的定量的优劣判定。另外,基准热图像能够在判断为正常的焊接装置100中,通过对该焊料喷流的评价装置200的热图像进行拍摄的实机实验而预先求出。
进而,按照根据实施方式2而检测到的不良状态的产生来输出异常检测信号,由此能够通过警报和/或画面显示等向管理者和工作人员通知异常。通过与异常通知对应的焊接装置100的再检查和再维修等,能够在使焊料喷流110返回正常的状态的基础上焊接印刷电路板103。
而且,能够向该焊接装置100的控制部(未图示)发送该异常检测信号,从而以使输送机104自动停止的方式进行控制。由此,也能够避免焊料喷流110在异常的状态下的焊接长期持续,从而抑制印刷电路板103的焊接不良发生率。
实施方式3
在实施方式3中,对使用了实施方式1的焊料喷流的评价装置的评价方法进一步进行说明。在实施方式3中,从使用了热图像的焊料喷流的不良状态的自动检测进一步继续,实现不良原因的自动检测。
首先,使用图14至图18,对焊料喷流110的异常发生原因的代表例进行说明。
图14示出了实施方式3中的成为异常检测对象的焊接装置100的立体图。图14的内容与图2相等,在实施方式1中说明的评价装置200通过正在喷出焊料喷流110的状态的熔融焊料槽102的上部时,红外线摄像头107获得热图像,由此执行实施方式3的焊料喷流的评价方法。
图15示出了焊料喷流110正常时的图14中的XV-XV剖视图。另一方面,图16~图18示出了用于对焊料喷流110的代表性的异常发生原因进行说明的与图15相同位置的剖视图。
图15示出了焊料喷流110为正常的状态,图中的虚线标记了焊料的流动。熔融焊料槽102内部的焊料被焊料的加热用加热器121加热,并通过被马达108驱动的叶轮124的旋转而被吸入流路内。被叶轮124吸入的焊料从喷出口123喷出,由此形成焊料喷流110。在正常时,在宽度方向(即,XV-XV截面内)上,喷出口123处的焊料的面以及输送机104的输送面为水平。
与此相对,作为焊料喷流110的异常的发生原因,例如,代表性地例举出下述5个原因。
(1)焊料喷流110的流路的堵塞的发生(图16)
(2)焊料的喷出口123的倾斜(图17)
(3)输送机104的输送面倾斜(图18)
(4)焊料的流量不足
(5)焊料的温度不足
参照图16,产生由作为焊料的氧化物的浮渣或助焊剂残渣形成的异物122,该异物122导致的堵塞的发生成为焊料喷流110的异常原因(原因1)。在这种情况下,作为对策,需要通过清扫来去除该异物122的堵塞(对策1)。
参照图17,因焊料喷流110的喷出口123的位置调整不足或位置调整错误而产生的喷出口123的倾斜成为焊料喷流110的异常原因(原因2)。在这种情况下,需要通过游标卡尺等测量焊料喷流110的喷出口的位置,通过高度调整螺栓125的操作,调整焊料喷流110的喷出口的位置,由此使喷出口123回到水平(对策2)。
参照图18,在相对的输送机104之间,因高度不同或变形而使输送面产生倾斜时,即使喷出的焊料喷流110正常,与输送面的评价装置200或印刷电路板103接触时的焊料喷流110的形状也可能成为异常。因此,输送机104的输送面的倾斜的产生也成为焊料喷流110的异常原因(原因3)。在这种情况下,需要进行调整以使输送机104的高度一致(对策3)。
作为另一个原因,对用于使焊料喷流110流动的叶轮124进行驱动的马达108的输出调整不足、输出设定错误、或破损导致的焊料的流量不足成为焊料喷流110的异常原因(原因4)。在这种情况下,需要进行马达108的输出调整或维护(对策4)。
或者,焊料的加热用加热器121的温度调节器(未图示)的调整不足、设定错误、或破损导致的焊料的温度不足也成为焊料喷流110的异常原因(原因5)。在这种情况下,需要进行加热用加热器121的温度调节器的调整或维护(对策5)。
这样,焊料喷流110的不良的原因有多个,应该采取的对策也根据原因而不同。因此,优选在基于实施方式2中说明的对评价装置200(薄板201)进行拍摄而得到的热图像,通过焊料喷流110的评价试验检测到不良的情况下,推测该异常原因,进而进行对作为对策的调整项目进行引导的“调整引导”。
图19是对实施方式3的焊料喷流的评价方法和印刷电路板的制造方法进行说明的流程图。
参照图19,本实施方式的印刷电路板的制造工序包含焊料喷流的评价工序P100和焊接工序P200。焊料喷流的评价工序P100包含用于执行本实施方式的焊料喷流的评价方法的步骤S100~S180。步骤S100~S180的处理例如由控制器300(图3)执行。
参照图19,通过S100,控制器300获得在实施方式1中说明的评价装置200的薄板201在熔融焊料槽102的上方与焊料喷流110接触的状态下,由红外线摄像头107拍摄到的热图像数据。
通过S110,控制器300计算表示拍摄到的热图像的特征量的评价用参数值。例如,评价用参数值包含用于表示温度的绝对值、等温线的密度、等温线的形状以及等温线相对于判定为正常的温度分布的变化量等的数值数据。具体而言,在热图像的任意区域,作为评价用参数值,能够使用其平均温度或最高温度、温度梯度、将任意温度的等温线的面积除以其周长而得到的值、任意温度以上的等温区域的数量、拍摄到的热图像的温度分布与事先判定为正常的温度分布的差值等。而且,也可以将上述特征量通过用于执行作为公知技术的主要成分分析法的软件以及用于执行独立成分分析法的软件等,合成多个参数或者提取独立的参数,而作为评价用参数值使用。
通过S120,控制器300执行基于热图像的、焊料喷流110的状态的优劣判定处理。该优劣判定处理能够根据实施方式2的图11~图13所示的检查框111c、112c内的与焊料喷流110的接触区域的面积比例来执行。或者,通过在实施方式2中所说明的、预先确定的基准热图像与热图像的加工图像252(图10)之间的图案匹配,也能够执行S120中的优劣判定。
另外,关于基准热图像,除了按照每个像素区域来规定与焊料喷流110的接触部位和非接触部位的方式,也能够采用规定实际的温度分布的方式。在这种情况下,也可以通过以公知的任意方法进行该基准热图像的温度分布与热图像250的温度分布的图案匹配,来执行优劣判定。
进而,在S120中,使用在S110中计算出的评价用参数值,执行用于调整引导的不良原因判定处理。该不良原因判定处理使用存储于数据库(DB)360的过去的评价用参数值来执行。作为一例,能够通过在过去判定为焊料喷流110的状态不良的情况下存储的评价用参数值的机器学习来执行不良原因判定处理。
例如,能够通过图20所示的使用了神经网路的机器学习来执行不良原因判定。
图20是对在用于不良原因判定处理的机器学习的一例中使用的神经网路进行说明的概念图。
参照图20,神经网路370包含构成输入层的n个(n为2以上的整数)神经元Ni1~Nin、构成输出层的m个(m为2以上的自然数)神经元No1~Nom、以及构成连接输入层与输出层之间的隐藏层的多个神经元。通过输入层、隐藏层、输出层的数量以及各层的神经元数,能够任意地设定神经网路370的结构。
向在图20中用圆记号标记的各神经元输入活化函数。例如,活化函数能够使用S形(sigmoid)函数,但能够适用公知的任意的活化函数。进而,如后所述,例如,各神经元之间的权重系数能够通过使用了根据过去的实绩值得到的多个学习数据的机器学习来决定。
向输入层的n个神经元分别输入在S110中计算的多个(n个)评价用数据。另一方面,输出层的多个(m个)神经元分别与焊料喷流110的不良原因(例如,上述(原因1)~(原因5))预先对应。
神经网路370的训练数据能够通过在焊接装置100中以特定的原因有意地形成焊料喷流110不良的状态的实验而求出。即,在使这样的特定的不良原因发生的情况下,执行对评价装置200的热图像进行拍摄的评价用试验,将这时得到的评价用参数值输入到输入层的神经元。在输出层中,将与该特定的不良原因对应的神经元的值设为“1”,将其他神经元的值设为“0”。通过这样赋予输入层和输出层的神经元的值,能够构成1组训练数据。
通过按照每个不同的不良原因执行相同的实验和评价试验,能够获得涵盖多个不良原因的训练数据。而且,将通过焊料喷流110正常的状态下的评价试验求出的评价用参数代入输入层,将输出层的各神经元值设为“0”,由此能够得到正常时(焊料喷流110良好时)的训练数据。
这样,利用通过在焊接装置100中的事先的实机实验而获得的、使用了正常时和异常时的训练数据的机器学习,能够求出神经网路370。能够将表示该神经网路370的结构和各神经元之间的权重系数的数据预先存储于数据库360。
再次参照图19,在S120中,控制器300将在S110中求出的评价用参数值分别输入到构成神经网路370(图20)的输入层的多个(n个)神经元。其结果是,在构成输出层的多个(m个)神经元的每一个中,预先对应的不良原因的产生预测概率以0~1.0的范围的值被输出。
因此,在上述的优劣判定中判定为焊料喷流110的状态不良的情况下,能够执行不良原因判定处理,在该不良原因判定处理中,根据上述输出层的各神经元中的输出值,从预先确定的多个原因中提取被推测为当前产生的不良原因。控制器300通过S130输出S120中的优劣判定处理和不良原因判定处理的结果。
在判定为焊料喷流110的状态良好的情况下(S170判定为“是(YES)”时),控制器300结束焊料喷流的评价工序P100。这时,控制器300能够使用显示部109输出表示焊料喷流110的状态良好,可以直接使用焊接装置100开始印刷电路板103的基于焊接工序P200的量产的意思的引导。
由此,在焊料喷流110的状态良好的焊接装置100中,使用输送机104,使印刷电路板103依次通过熔融焊料槽102的上方,由此执行印刷电路板的焊接工序P200。
另一方面,在判定为焊料喷流110的状态不良的情况下(S170判定为“否(NO)”时),控制器300通过S180,通过显示部109输出调整引导,从而结束焊料喷流的评价工序P100。在S180中,通过S120中的不良原因判定处理,提取发生概率较高的不良原因,并且输出通知针对提取的不良原因的对策的引导。例如,能够从分别与上述(原因1)~(原因5)对应地预先确定的、分别用于通知(对策1)~(对策5)的多个消息中,选择性地输出与提取的不良原因对应的消息作为调整引导。
或者,在S180中,在需要与推测结果联动地调整使焊料喷流110流动的驱动***的输出或熔融焊料槽102的焊料温度的情况下,也可以自动调整马达108或焊料的加热用加热器121的输出。
在输出了调整引导之后,在工作人员根据该引导进行了焊接装置100的调整或者维护之后,能够开始基于焊接工序P200的量产。或者,为了对调查或维护之后的焊料喷流110的状态进行再评价,也可以暂时结束图19的流程而不前进到焊接工序P200。在这种情况下,再次执行图19的流程的处理。
控制器300能够在每次执行焊料喷流的评价工序P100时,追加在S110中计算出的评价用参数值作为机器学习的训练数据。即,在焊接装置100的实际使用时(在线后)也能够继续执行机器学习。例如,控制器300通过S150和S160,对通过S130输出的优劣判定和不良原因判定处理的结果进行评价和确认,并且进行训练数据化。如上所述,在判定为“良好(S170为“是”)”的情况下,将在S120中计算出的评价用参数值作为输入层的神经元的值,将输出层的各神经元的值设为0,由此制作训练数据。
另一方面,在判定为“不良(S170为“否”)”的情况下,反映通过基于调整引导等的焊接装置100的调整或维护等而确定的不良原因来确定输出层的神经元的值,由此能够制作训练数据。
制作的训练数据被追加存储于数据库360。加入训练数据的追加部分来再执行机器学习,由此能够使用通过了焊接装置100的实际使用的数据,更新在S120的判定中使用的神经网路370。
或者,在S130中,也可以不依赖于优劣判定结果,即,即使在判定为焊料喷流110良好的状态的情况下,也输出用于掌握焊料喷流110的状态逐渐变得异常的倾向的时序性的回归预测信息。
图21示出了对回归预测的一例进行说明的概念图。
参照图21,在S120中计算出的各评价用参数值(即,温度分布的特征量)存储于数据库(DB)360,因此能够作为相对于时间轴的时间序列数据来绘制。因此,关于各评价用参数值,能够通过公知的统计处理求出时间序列变化的回归直线380。
由此,如图21所示,即使在对任意评价用参数值设置上限值和下限值来进行管理时,也能够在该评价用参数值达到上限值或下限值之前,根据回归直线380的斜率等来检测上升或者降低的倾向。由此,即使在判定为焊料喷流110的状态良好的情况下,也能够事先掌握逐渐变得异常的倾向。由此,能够高效地实施设备清扫或设备维护。
这样,根据实施方式3,通过执行使用了在实施方式1中说明的焊料喷流的评价装置200的焊料喷流的评价试验,能够使用热图像稳定地判定焊料喷流的状态。进而,在确认焊料喷流110的状态良好之后,能够实现连续地焊接印刷电路板103的制造工序,因此能够抑制次品的产生。
而且,在判定为焊料喷流110的状态不良的情况下,通过迄今为止存储的、在焊料喷流的评价试验中获得的热图像上的热分布的特征量(评价用参数值)的机器学习,能够推测不良的发生原因。进而,也能够自动输出用于应对推测出的异常发生原因的引导。
进而,通过在每次使用焊接装置100时执行使用了评价装置200的焊料喷流110的评价试验,来构建逐次存储热图像的信息和判定结果的数据库并反映到机器学习中,由此能够提高异常原因的推测精度。
实施方式4
在实施方式1~3中,使用模拟焊接对象物(印刷电路板103)的薄板201与焊料喷流110的接触面的热图像,对焊料喷流110的状态进行了评价。另一方面,在对焊料喷流110的状态进行评价时,对焊料喷流110的铅直截面的形状进行评价也是重要的。
图22A~图22C示出了沿着输送机104的输送方向的铅直截面(以下,也称为第1铅直截面)内的焊料喷流110中的2次喷流112的形状的例子。
如图22A~图22C所示,该第1铅直截面的焊料喷流的形状根据形成喷出口123的喷嘴126的角度以及配置于喷嘴126的终端部的背板127的位置而变化。
例如,通过相对于图22A的状态,如图22B所示那样使喷嘴126旋转,或者如图22C所示那样使背板127上升,能够在输送机输送方向的下游侧使2次喷流112的该第1铅直截面内的形状(以下,也简称为“截面形状”)改变。
接着,说明焊料喷流的截面形状对焊接产生的影响。
图23A示出了印刷电路板103未通过时的焊料喷流(2次喷流112)的截面形状。与此相对,图23B示出了印刷电路板103通过时的、图23A所示的截面形状的焊料喷流(2次喷流112)与印刷电路板103的接触状态。
图23B中示出了在实施方式2(图12)中说明的沿着输送方向的焊料喷流(2次喷流112)与印刷电路板103之间的接触长度L。即使接触长度L相同,如果两者的接触角度不同,对焊接的品质也会造成影响。关于该接触角度,能够将图23B中所示的脱离角度θwd作为参数进行评价。
脱离角度θwd定义为上述第1铅直截面内的、印刷电路板103与焊料喷流(2次喷流112)的接触部位的沿着输送方向的终端处的、印刷电路板103与焊料喷流(2次喷流112)的形状面(上表面)所成的角度。
图24A示出了相对于图23A,使背板127上升的情况下的焊料喷流(2次喷流112)的截面形状。进而,图24B示出了印刷电路板103通过时的、图24A所示的截面形状的焊料喷流(2次喷流112)与印刷电路板103的接触状态。
从图23B与图24B的比较可以理解,通过背板127的操作使焊料喷流110的截面形状变化,由此能够使印刷电路板103的脱离角度θwd改变。
作为通常的倾向,在脱离角度θwd较大的情况下,存在能够使附着于印刷电路板103的焊料附着量变多的优点,另一方面,在电极间隔较窄的部件中容易发生短路不良可能成为缺点。与此相对,在脱离角度θwd较小的情况下,与脱离角度θwd较大的情况相比,优点和缺点反转。
因此,与成为焊接对象的印刷电路板103的规格对应地,通过焊料喷流的截面形状的调整来优化脱离角度θwd。例如,在对***通孔中的部件数量搭载较多的印刷电路板103进行焊接的情况下,使脱离角度θwd变大,从而确保附着于通孔电极部的焊料量,由此能够确保焊接品质。与此相对,在对QFP(Quad Flat Package:四方扁平封装)或连接器等的电极间隔较窄的部件搭载较多的印刷电路板103进行焊接的情况下,使脱离角度θwd变小,由此能够抑制电极之间的短路不良的产生。
除了在图23A和图24A中说明的背板127的位置调整,通过喷嘴126的形状和角度、或马达108的转速等的调整,也能够对焊料喷流的截面形状进行控制。在实施方式1~3中说明的焊料喷流的评价中,能够使用薄板201,例如使用接触长度等来监视印刷电路板103与焊料喷流的接触面内的焊料喷流的形状变化,另一方面,关于对上述脱离角度θwd等带来影响的焊料喷流的截面形状,难以进行评价。
因此,在实施方式4中,对基于焊料喷流的铅直截面的形状的焊料喷流评价方法进行说明。
再次参照图2,在实施方式4中,在评价装置200中,使用红外线摄像头107,在评价装置200(薄板201)没有介入的状态下,对焊料喷流110进行直接拍摄,由此对焊料喷流自身在水平面中的热图像进行拍摄。以下,为了与在实施方式1~3中说明的薄板201的热图像250进行区别,对焊料喷流110的热图像标注标号400。另外,热图像250和热图像400可以由共用的红外线摄像头107拍摄,也可以由分开配置的红外线摄像头107分别拍摄。
图25A和图25B示出了焊料喷流的热图像和截面形状(沿着输送方向的第1铅直截面)的对应例。图25A示出了焊料喷流的截面形状的倾斜变化较大的情况下的热图像400的一例,另一方面,图25B示出了焊料喷流的截面形状的倾斜变化较小的情况下的热图像400的一例。
以下,在本申请的附图中,关于热图像400,记载了以灰度显示了彩色图像的热图像。因此,在各热图像400中,示出了与相邻的区域之间的温度差对应的浓淡,但在同一图像内相同明度的点未必表示是相同温度。
另外,从喷出口123喷出的焊料喷流为镜面状,其辐射率较低,因此通过红外线摄像头107得到的焊料喷流的测量温度比焊料喷流的实际的温度低。进而,在红外线摄像头107中,测量出流出到喷嘴126的外部而成为滞留状态的焊料的液面温度比包含1次喷流111和2次喷流112的流动状态的部分的液面温度高,但实际上,两者的温度相同。在滞留状态的焊料的液面中,形成的氧化膜较厚,或者焊料的氧化物(浮渣)浮游,由此从该液面辐射的辐射率较高,因此红外线摄像头170的测量温度会产生上述那样的温度差。灵活运用该特征,包含1次喷流111和2次喷流112的焊料喷流110的部分相对于流出到喷嘴126的外部的滞留状态的分割变得容易,因此容易掌握焊料喷流110的状态。
从图25A和图25B可以理解,能够根据热图像400中的温度分布来目视确认1次喷流111和2次喷流112的位置和平面形状。进而,关于2次喷流112的区域内的温度分布,在图25A中,在中央部观察到温度比周围(沿着输送方向的前后的区域)低的带状区域401。另一方面,在图25B中,在中央部401x中,不存在如图25A的带状区域401那样的低温区域。
进而,图25A和图25B示出了与各个热图像400对应的焊料喷流110中的2次喷流112的示意性的剖视图。
如图25A所示,低温的带状区域401与焊料喷流(2次喷流112)的截面形状的倾斜变化变大的部位对应地产生。尤其是,在图25A的热图像400中,低温的带状区域401位于喷出口123的终端(输送方向的下游端)的附近,如在图23B和图24B所示,该位置与印刷电路板103从焊料喷流110脱离的部位对应。如果在这样的部位,焊料喷流110的截面形状较大地变化,则上述脱离角度θwd从适当值发生变化,由此焊接品质可能降低。
另一方面,如图25B所示,可以理解在焊料喷流(2次喷流112)的截面形状的倾斜变化较小的情况下,热图像400中未出现如图25A那样的低温部位(带状区域401)。
图26示出了对焊料喷流的截面形状与针对红外线摄像头的辐射能的关系进行说明的概念性的剖视图。图26的纵轴示出了铅直方向的位置(z),图26的横轴相当于以输送方向为正的x轴。如上所述,输送方向相对于沿着水平面的x轴倾斜一定角度(例如,5[°]左右),但在水平面的热图像400中,x轴方向与输送方向含义相同。
参照在图26的下侧示出的焊料喷流(2次喷流112)的截面形状,在焊料喷流的铅直截面中,从截面形状的外周的各点沿该形状的法线方向释放焊料喷流所具有的红外线辐射能。与此相对,由红外线摄像头107捕获到的来自外周上的各测定点115的红外线辐射能依赖于该法线方向与连结测定点115和红外线摄像头107的直线(在图中用虚线标记)所成的角度θv的方向余弦(cosθv)。
因此,可以理解在相同温度的测定点115之间,与方向余弦cosθv较大的测定点115对应的红外线摄像头107的检测温度高,与方向余弦cosθ较小的测定点115对应的红外线摄像头107的检测温度低。
图26的上侧示出了与焊料喷流(2次喷流112)的截面形状对应的cosθv的曲线图。根据该曲线图,可以理解cosθv与焊料喷流(2次喷流112)的截面形状的变化对应地发生变化。
其结果是,如图27所示,在焊料喷流110的截面形状的外周上的各测定点处的cosθv的分布形状与表示该测定点处的由红外线摄像头107得到的检测温度Tdet的分布的温度廓线之间,存在类比的关系。
因此,根据图26和图27可以理解,在与图25A的带状区域401对应的截面部位,焊料喷流的截面形状的倾斜变化变大,因此与相邻区域相比,cosθv变低。作为其结果,焊料喷流(2次喷流112)的截面形状发生变化,在倾斜角度发生变化的区域中,因cosθv较低而观察到温度比沿着x轴方向的前后低的带状区域401。
因此,可以理解,根据热图像400在水平面内的沿着输送方向的直线(x轴)上的温度分布(温度廓线),确认有无产生带状区域401那样的低温部位、以及低温部位的宽度和位置,由此能够监视是否发生了对脱离角度θwd带来影响的焊料喷流的截面形状的扰乱(具体而言,较大的倾斜变化)。例如,能够通过在显示部109作为彩色图像而显示的热图像400的目视确认来进行上述监视。
或者,也可以根据通过热图像400获得的检测温度Tdet的温度分布(温度廓线),对用于评价沿着输送方向的第1铅直截面中的焊料喷流的截面形状的评价用参数值进行计算,由此通过该评价用参数值与预先确定的判定值的比较,定量地进行上述监视。
这样,根据在热图像400的水平面内,尤其是2次喷流112的对应区域内的红外线摄像头107的检测温度Tdet的沿着x轴方向(输送方向)的温度分布,能够判定焊料喷流的截面形状的优劣。例如,根据该判定结果,调整喷嘴126的角度或马达108的转速等,由此能够调整脱离角度θwd。
进而,关于焊料喷流的流量变化,也能够通过同样的温度分布进行监视。
在图28的下段示出了相对于焊料喷流的流量变化的、焊料喷流的截面形状的变化。相对于适当流量时的截面廓线461,流量较大的情况下的截面廓线460和流量较小的情况下的截面廓线462的外周形状发生变化。
其结果是,如图28的上段所示,关于红外线摄像头107的检测温度Tdet的沿着输送方向的温度分布,也示出了这样的形态:相对于适当流量时的温度廓线451,流量较大的情况下的温度廓线450沿x轴方向扩展,温度分布的波谷向x轴正方向移动。另一方面,流量较小的情况下的温度廓线452相对于适当流量时的温度廓线451,沿x轴方向收缩,并且温度分布的波谷向x轴负方向移动。因此,通过对焊料喷流110的沿着x轴方向的温度廓线进行监视,也能够对焊料喷流110的流量进行监视。例如,预先确定焊料喷流110的温度被管理在规定温度的情况下的适当流量时的基准流量热图像,并且通过基于热图像400的目视或者上述的评价用参数值的监视,根据该基准流量热图像与当前的热图像400的比较,焊料喷流110的流量变化的检测变得容易。根据这样的流量变化的检测来调整马达108的转速等,由此能够对相同的焊料喷流的状态进行维持和管理。
能够使用热图像400对焊料喷流110中的1次喷流111也进行监视。
图29A和图29B示出了焊料喷流110中的1次喷流111的热图像400以及表示该热图像400中的面内的宽度方向的检测温度Tdet的分布的曲线图。
图29A示出了喷嘴未发生堵塞的正常时的温度分布例,另一方面,图29B示出了一部分喷嘴发生了堵塞的异常时的温度分布例。
图29A中进一步示出了表示针对热图像400中的A-A线上的位置的检测温度Tdet的分布。同样地,图29B中示出了针对热图像400中的B-B线上的位置的检测温度Tdet的分布的曲线图。直线A-A和直线B-B是在水平面内沿着与输送方向垂直的方向(以下,也称为“宽度方向”)的直线。图29A和图29B中的曲线图使横轴和纵轴旋转90度进行标记,横轴示出了直线A-A上或直线B-B上的位置(y坐标)。这些曲线图示出了沿着上述宽度方向的焊料喷流(1次喷流)111的温度廓线。
在图29B中,在热图像400中存在与喷嘴的堵塞部位对应的低温区域470、471,在宽度方向的温度廓线中,与位于B-B线上的低温区域470对应地产生了检测温度Tdet的降低区域。在发生了喷嘴堵塞的部位,焊料喷流(1次喷流111)的形状被扰乱,从而红外线辐射能减少,由此利用红外线摄像头107得到的该部位的检测温度Tdet降低。
与此相对,在图29A中,不产生如图29B中的低温区域470、471那样的局部的低温部位。在A-A线上的温度分布(廓线)中,也不存在如图29B的B-B线上那样的与喷嘴堵塞对应的温度降低部位。
这样,关于1次喷流111,也能够根据热图像400内的宽度方向的温度廓线,监视有无发生喷嘴堵塞。该有无发生喷嘴堵塞的判定与沿着宽度方向(图29A和图29B中的直线A-A和B-B的方向)的1次喷流111(焊料喷流110)的铅直截面(以下,也称为第2铅直截面)的形状的评价等价。关于该监视,也能够根据热图像400的目视或者反映在热图像400中出现的温度分布的评价用参数值来执行。这样,根据热图像400的面内的温度分布,能够评价焊料喷流110的铅直截面形状,更具体地,能够评价沿着输送方向的第1铅直截面中的2次喷流112的形状以及沿着宽度方向的第2铅直截面中的1次喷流111的形状。
关于用于对在这样的热图像400(焊料喷流110的热图像)中出现的温度分布进行定量评价的评价用参数值,也可以与在实施方式2中说明的热图像250(薄板201的热图像)同样地,根据与1次喷流111和2次喷流112对应地设置的检查框中的温度检测值来高效地计算。
图30A示出了对用于1次喷流111的监视的检查框的设定例进行说明的概念图。
如图30A所示,能够在热图像400内,与1次喷流111的喷出形状对应地设置多个检查框510。即,多个检查框510的位置能够与喷出1次喷流111的喷嘴的配置区域对应地预先确定。
例如,在各检查框510中,能够计算该检查框510所包含的多个像素中的检测温度Tdet的平均值作为评价用参数值。而且,在评价用参数值(平均温度)比预先确定的判定温度低的检查框510中,能够判定对应的喷嘴发生了堵塞。或者,也可以进一步求出多个检查框510各自的评价用参数值的平均值(整体平均值),在评价用参数值比整体平均值低超过一定值的检查框510中,检测出喷嘴的堵塞。
图30B示出了对用于2次喷流112的监视的检查框的设定例进行说明的概念图。
如图30B所示,为了评价脱离角度θwd,2次喷流112的检查框520的位置能够与印刷电路板103从焊料喷流110脱离的部位对应地设定。而且,能够计算检查框520所包含的多个像素中的检测温度Tdet的平均值作为评价用参数值。
例如,在该评价用参数值比根据焊料喷流110的温度确定的判定温度低时,能够判定为产生了对脱离角度θwd造成影响的焊料喷流(2次喷流112)的截面形状(沿着输送方向的铅直截面)的变化(图25A)。
或者,也可以改变为与判定值的比较,进一步设定在输送方向上与检查框511相邻的比较用的检查框(未图示),进一步计算比较用的检查框和检查框511各自的评价用参数值(平均温度),在检查框511与比较用的检查框之间产生了一定以上的平均温度之差时,判定为发生了上述焊料喷流(2次喷流112)的截面形状的变化。
或者,也可以与在实施方式2中说明的热图像250(薄板201的热图像)同样地,通过图案匹配来比较针对热图像400(焊料喷流110)预先确定的正常的热图像与由红外线摄像头107拍摄的实际的热图像,由此判定焊料喷流110的状态的优劣。
另外,考虑到焊料喷流110为流体,为了使液面的晃动导致的测定数据(温度检测值)的变动变小,关于热图像400,也可以根据对在不同的时机拍摄到的热图像400进行平均化处理而得到的测定数据(温度检测值),来获得用于评价焊料喷流的热图像,即温度分布数据。
图31是对实施方式4的焊料喷流的评价方法和印刷电路板的制造方法进行说明的流程图。
参照图31,实施方式4的印刷电路板的制造工序包含焊料喷流的评价工序P101和焊接工序P200。焊料喷流的评价工序P101包含涉及与焊料喷流110接触的状态的评价装置(薄板201)的热图像250的步骤S101和S111、涉及焊料喷流110的热图像400的步骤S201和S211、步骤S121以及与图19相同的S130~S180。焊料喷流的评价工序P101所包含的各步骤的处理例如由控制器300(图3)执行。
S101和S111通过与图19的S100和S110相同的处理来实现。即,在S101中,在实施方式1中说明的评价装置200的薄板201在熔融焊料槽102的上方与焊料喷流110接触的状态下,控制器300通过红外线摄像头107对薄板201进行拍摄,由此获得表示薄板201的面内的温度分布的热图像数据(热图像250)。由此,控制器300获得热图像250中的由红外线摄像头107得到的温度检测值作为热图像数据。进而,在步骤S102中,计算表示拍摄到的热图像250的特征量的预先确定的评价用参数值(与“第1评价用参数值”对应)。如上所述,评价用参数值能够使用用于定量地表现温度分布的各种值。
在S201中,控制器300以输送机104上的输送物没有介入的方式通过红外线摄像头107对熔融焊料槽102进行拍摄,由此获得表示焊料喷流110的水平面内的温度分布的热图像数据(热图像400)。由此,控制器300获得热图像400的各像素中的由红外线摄像头107得到的温度检测值作为热图像数据。进而,在S202中,计算表示拍摄到的热图像400的特征量的预先确定的评价用参数值(与“第2评价用参数值”对应)。如上所述,评价用参数值除了实施方式4中的示例之外,能够使用用于定量地表现温度分布的各种值。
在评价装置200(薄板201)被输送机104输送而在焊料喷流上通过的时机,控制器300能够与红外线摄像头107对热图像250进行拍摄的动作相应地执行S101和S111。
进而,控制器300能够在上述热图像250的拍摄时机之前或之后,与红外线摄像头107对热图像400进行拍摄的动作相应地执行S201和S211的处理。这样,S101和S111的处理以及S201和S211的处理哪一个先执行都可以。或者,也可以根据控制器300的能力,并行地进行S111的处理和S211的处理。
在S121中,控制器300根据热图像250和热图像400双方,执行焊料喷流110的状态的优劣判定处理。基于热图像250的优劣判定处理能够与在图19中说明的同样地进行。进而,关于热图像400,也能够通过定量地表示温度分布的评价用参数值与判定值的比较、或者与基准图像的图案匹配等来执行。
由此,在S121中,能够对在实施方式4中说明的焊料喷流110的铅直截面形状进一步进行评价,从而进行焊料喷流110的状态的优劣判定。由此,能够进行根据薄板201的热图像250难以判定的、也考虑了脱离角度θwd的焊料喷流110的状态的优劣判定。
在S121中,关于在图19中说明的使用了评价用参数值的不良原因判定处理,控制器300也能够以进一步结合了焊料喷流110的铅直截面形状的不良原因的方式来执行。例如,关于在图20中说明的机器学习模型,能够以进一步结合焊料喷流110的铅直截面形状的评价用参数值(输入层)和不良原因(输出层)的方式构成。
在S130中,控制器300以包含基于热图像400的焊料喷流110的铅直截面形状的判定结果的方式输出S121中的优劣判定处理和不良原因判定处理的结果。由此,在图31中,以包含焊料喷流110的铅直截面形状的方式进行焊料喷流的优劣判定。而且,在S130中,针对基于热图像400的评价用参数值,也能够执行图21所示的回归预测,并且进一步输出与焊料喷流110的铅直截面形状相关的时序回归预测信息。
针对焊料喷流110的优劣判定结果的S170、S180以及焊接工序P200的处理与图19相同,因此不重复详细的说明。另外,在S180中,除了图19的说明,还能够执行与焊料喷流110的铅直截面形状相关的调整引导的输出以及设备(马达108和喷嘴126等)的自动调整。
而且,在S150和S160的处理中,控制器300能够对根据热图像400计算的评价用参数值也进行训练数据化,并存储于用于机器学习的数据库360。
这样,根据实施方式4的焊料喷流的评价方法,除了使用在实施方式1~3中说明的评价装置200的焊料喷流的评价试验,对焊料喷流110的铅直截面形状(沿着输送方向的第1铅直截面和沿着宽度方向的第2铅直截面)也进行评价,由此能够更高精度地进行焊料喷流的评价试验。由此,尤其是,除了实施方式1~3的效果,还能够抑制焊接时的脱离角度θwd的不良导致的焊接品质的降低。进而,在通过实施方式4的焊料喷流的评价方法确认焊料喷流110的状态为良好之后,实现连续地焊接印刷电路板103的制造工序,由此能够进一步抑制次品的产生。
图32是对实施方式4的变形例的焊料喷流的评价方法进行说明的流程图。
如图32所示,实施方式4的变形例的焊料喷流的评价方法包含焊料喷流的评价工序P102和焊接工序P200。在焊料喷流的评价工序P102中,从图31的焊料喷流的评价工序P101中省略了S101和S111。其结果是,在焊料喷流的评价工序P102中,仅根据焊料喷流110的热图像400来执行焊料喷流110的状态的优劣判定处理(S122)。因此,能够根据焊料喷流110的铅直截面形状的评价结果,通过调整引导的输出(S180)等,防止使用具有不适当的截面形状的焊料喷流来执行焊接工序(P200)。
图32所示的焊料喷流的评价方法不需要进行评价装置200(薄板201)的输送,能够在短时间内执行。因此,能够例如在焊接工序P200开始之后,执行多次焊料喷流的评价工序P102而不需要长时间。由此,通过提高焊料喷流110的铅直截面形状的确认频率,能够尽早检测焊料喷流110的异常,由此进一步提高焊接工序的品质。
应当认为本次公开的实施方式是对所有要点进行的例示而非限定。本发明的范围不是上述说明的内容,而通过权利要求书示出,并意图包括在与权利要求书相等的意思以及范围内的全部的变更。
标号说明
100:焊接装置;101:箱体;102:熔融焊料槽;103:印刷电路板;104:输送机;105:预热加热器;106:预加热装置;107:红外线摄像头;108:马达;109:显示部;110:焊料喷流;111:1次喷流;111c、111x、111y、111z、112c、510、511、512:检查框;111t、112c:等温线;112、112x:2次喷流;121:加热用加热器;122:异物;123:喷出口;124:叶轮;125:调整螺栓;200:评价装置;201:薄板;210:输送部件;211:上夹具;212:下夹具;213:间隔件;214:滚花螺钉;215:定位销;216、222:螺栓;217、218、221:间隙;219:空间;220:加强件;250:热图像(薄板);252:加工图像;300:控制器;320:存储器;350:总线;360:数据库;370:神经网路;380:回归直线;400:热图像(焊料喷流);401:带状区域;401x:中央部;450、451、452:温度廓线;460、461、462:截面廓线;470、471:低温区域。
Claims (21)
1.一种焊料喷流的评价装置,其用于焊接装置,该焊接装置具备:熔融焊料槽,其喷出焊料喷流;输送机,其以通过所述熔融焊料槽的上方的方式输送焊接对象物;以及从所述熔融焊料槽的上方朝向所述输送机和所述熔融焊料槽的视野内的温度分布测定器,其中,所述焊料喷流的评价装置具备:
输送部件,其在所述输送机上被输送;以及
薄板部件,其相对于所述输送部件被安装于在所述熔融焊料槽的上方与所述焊料喷流接触的位置,
所述薄板部件构成为在与所述焊料喷流接触时,在所述薄板部件的内部的热传导所引起的热的移动速度比从所述焊料喷流向所述薄板部件的热传递所引起的热的移动速度高。
2.根据权利要求1所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述薄板部件以沿着所述薄板部件的板厚方向在与所述输送部件之间设置有第1间隙的方式安装于所述输送部件,
所述第1间隙比在与所述焊料喷流接触时所述薄板部件所产生的所述板厚方向的热膨胀量大。
3.根据权利要求1或2所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述薄板部件以沿着所述薄板部件的面方向在与所述输送部件之间设置有第2间隙的方式安装于所述输送部件,
所述第2间隙比在与所述焊料喷流接触时所述薄板部件所产生的所述面方向的热膨胀量大。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述薄板部件通过固定部件安装于所述输送部件,该固定部件贯通在所述薄板部件上设置的孔,
因所述孔的直径与所述固定部件的直径的差而产生的所述薄板部件的面方向的第3间隙比在与所述焊料喷流接触时所述固定部件所产生的所述面方向的热膨胀量大。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述输送部件构成为具有沿与所述输送机的输送方向交叉的方向延伸的第1边和第2边,
所述第1边先于所述第2边在所述输送机上沿所述输送方向被输送,
所述薄板部件以在与所述第2边之间设置有空间的方式安装于所述输送部件,
所述空间的沿着所述输送方向的长度比所述焊料喷流的沿着所述输送方向的长度的1/2长。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述输送部件以在安装有所述薄板部件的状态下,沿着所述输送机的输送方向的后方侧开口的形状构成。
7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述输送部件具有:
第1部件,其被安装所述薄板部件;以及
第2部件,其固定于所述第1部件,
所述第1部件在安装有所述薄板部件的状态下,具有沿着所述输送机的输送方向的后方侧开口的形状,
所述第2部件以与所述第1部件的开口部位对应地位于比所述薄板部件靠所述上方侧的位置的方式安装于所述第1部件。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的焊料喷流的评价装置,其中,
所述薄板部件是选定毕奥数为0.1以下的材质和板厚而构成的。
9.一种焊料喷流的评价方法,其具备:
获得步骤,在权利要求1至8中的任意一项所述的评价装置通过所述熔融焊料槽的上方时,通过所述温度分布测定器对与所述焊料喷流接触的状态的所述薄板部件进行测定,由此获得表示所述薄板部件的面内的温度分布的热图像;以及
判定步骤,根据通过所述热图像的图像处理而得到的所述面内的所述温度分布的情况,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
10.根据权利要求9所述的焊料喷流的评价方法,其中,
以针对预先确定的多个像素区域各自具有表示与所述焊料喷流有无接触的信息的方式对所述热图像进行图像处理,
在所述判定步骤中,根据所述热图像的与所述焊料喷流的规定位置对应地预先确定的检查区域内的与所述焊料喷流接触的所述像素区域的计数,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
11.根据权利要求9所述的焊料喷流的评价方法,其中,
在所述判定步骤中,根据从所述热图像获得的所述温度分布与预先确定的基准热图像的所述温度分布的图案匹配,判定所述焊料喷流的状态的优劣,
所述基准热图像表示在所述焊料喷流正常时的所述薄板部件的所述面内的温度分布。
12.根据权利要求10或11所述的焊料喷流的评价方法,其中,
该焊料喷流的评价方法还具备如下步骤:计算与所述热图像内的所述温度分布相关的预先确定的多个特征量作为多个评价用参数值,
在所述判定步骤中,在所述焊料喷流被判定为不良的情况下,通过基于存储了将预先存储的所述多个评价用参数值与预先定义的所述焊料喷流不良的多个原因对应起来的信息的数据库的机器学习,生成从所述多个原因中提取所推测的不良原因的信息。
13.根据权利要求12所述的焊料喷流的评价方法,其中,
该焊料喷流的评价方法还具备如下步骤:根据推测出的所述不良原因,选择性地输出与所述多个原因分别对应的针对所述焊接装置的预先存储的多个调整用引导。
14.根据权利要求12或13所述的焊料喷流的评价方法,其中,
所述数据库存储有在实验时从所述评价装置的所述热图像获得的所述信息、以及在所述焊接装置的实际使用时从所述评价装置的所述热图像获得的所述信息,所述实验是以有意地使所述焊料喷流产生不良的方式使所述焊接装置进行动作的实验。
15.一种焊料喷流的评价方法,其是焊接装置的焊料喷流的评价方法,该焊接装置具备:熔融焊料槽,其喷出焊料喷流;输送机,其以通过所述熔融焊料槽的上方的方式输送焊接对象物;以及从所述熔融焊料槽的上方朝向所述输送机和所述熔融焊料槽的视野内的温度分布测定器,
该焊料喷流的评价方法具备:
获得步骤,在所述输送机上的输送物没有介入的状态下,通过所述温度分布测定器对从所述熔融焊料槽喷出的所述焊料喷流进行测定,由此获得表示从上方观察的水平面内的所述焊料喷流的温度分布的热图像;以及
判定步骤,根据通过所述热图像的图像处理而得到的所述水平面内的所述焊料喷流的温度分布的情况,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
16.一种焊料喷流的评价方法,其具备:
获得步骤,在权利要求1至8中的任意一项所述的评价装置通过所述熔融焊料槽的上方的时机之前或之后的时机,在所述评价装置没有介入的状态下,通过所述温度分布测定器对所述焊料喷流进行测定,由此获得表示从上方观察的水平面内的温度分布的所述焊料喷流的热图像;以及
判定步骤,根据通过所述焊料喷流的热图像的图像处理而得到的所述水平面内的所述焊料喷流的温度分布的情况,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
17.根据权利要求15或16所述的焊料喷流的评价方法,其中,
在所述判定步骤中,根据所述焊料喷流的热图像的所述水平面内的、沿着与所述输送机的输送方向平行的方向或垂直的方向的直线上的所述焊料喷流的温度廓线,对所述焊料喷流的铅直截面的形状进行评价,由此判定焊料喷流的状态的优劣。
18.根据权利要求15或16所述的焊料喷流的评价方法,其中,
该评价方法还具备如下步骤:针对所述焊料喷流的热图像的预先确定的多个像素区域中的每一个,计算与所述焊料喷流的所述水平面内的温度分布相关的预先确定的评价用参数值,
在所述判定步骤中,根据计算出的所述评价用参数值,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
19.一种焊料喷流的评价方法,
在权利要求1至8中的任意一项所述的评价装置通过所述熔融焊料槽的上方时,通过所述温度分布测定器对与所述焊料喷流接触的状态的所述薄板部件进行测定,由此获得表示所述薄板部件的面内的温度分布的所述薄板部件的热图像;
根据所述薄板部件的热图像,计算与所述薄板部件的所述面内的所述温度分布相关的预先确定的第1评价用参数值;
在获得所述薄板部件的热图像的时机之前或之后的时机,在所述输送机上的输送物没有介入的状态下,通过所述温度分布测定器对所述焊料喷流进行测定,由此获得表示从上方观察的水平面内的温度分布的所述焊料喷流的热图像;
根据所述焊料喷流的热图像,获得与所述焊料喷流的所述水平面内的温度分布相关的预先确定的第2评价用参数值;以及
使用所述第1评价用参数值和所述第2评价用参数值双方,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
20.一种焊料喷流的评价方法,
通过权利要求9至14中的任意一项所述的焊料喷流的评价方法,根据所述薄板部件的热图像,获得与所述薄板部件的所述面内的温度分布相关的预先确定的第1评价用参数值;
通过权利要求16至18中的任意一项所述的焊料喷流的评价方法,根据所述焊料喷流的热图像,获得与所述焊料喷流的所述水平面内的温度分布相关的预先确定的第2评价用参数值;以及
使用所述第1评价用参数值和所述第2评价用参数值,判定所述焊料喷流的状态的优劣。
21.一种印刷电路板的制造方法,其具备:
评价工序,通过权利要求9至20中的任意一项所述的焊料喷流的评价方法,对所述焊接装置的所述焊料喷流进行评价;以及
焊接工序,在通过所述评价工序判定了所述焊料喷流的状态的优劣之后,通过所述输送机使印刷电路板通过所述焊接装置的所述熔融焊料槽的上方。
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